Android虚拟机、热修复、插件化

一、Android虚拟机

1、Android虚拟机（DVM）与Java虚拟机(JVM)的区别

JVM的可执行文件是class文件，DVM的可执行文件是dex文件。
在编译APK的时候，sdk中的dx工具会把class文件转换成dex文件，目的是为了减小可执行文件的体积，通过把各个class文件中常量池中的重复信息去掉，再合并成一个常量池。

2、DVM与ART的区别

• DVM与ART的区别
• JIT（Just In Time，即时编译技术）和AOT(Ahead Of Time，预编译技术)
  DVM使用的JIT即时编译技术，在App运行过程中，在把Davalk字节码翻译为机器码。
  ART采用的是AOT,在安装应用的时候就把dex字节码翻译为机器码，之后每次运行app直接执行机器码，不用再翻译。
• Android5.0 以前是JIT,5.0-6.0是ART,7.0以后JIT+ART.JIT将热点代码翻译成机器码并保存到本地。虚拟机的改进是运行效率、安装效率、空间速度平衡的结果。
  https://juejin.im/post/5cb07000f265da037d4f9be6
  https://blog.csdn.net/itachi85/article/details/72861179
  https://www.jianshu.com/p/8edac8e09b3e

二、热修复与插件化

热修复与插件化要实现的功能不一样，热修复主要是用来修复bug，插件化技术主要是用来拆分功能模块，避免apk体积太大。
热修复技术目前主要有3种实现：
腾讯系的类加载方案，阿里系的底层替换方案，美团的instant run。
插件化技术目前主流的框架是360的Replugin和滴滴的VirtualApk。

1、热修复

• 腾讯系类加载方案的实现：
  假设app出现bug了，以前需要升级版本，把apk发布到应用市场让用户下载升级，才能修复bug，现在有了热修复技术，就不需要重新发布版本了，只需要把修复的bug涉及到的相关类打包成一个dex文件，客户启动应用后把dex下载到本地，就能修复bug。
• QQ空间补丁原理是：
  一个ClassLoader可以包含多个dex文件，Android加载类加载的时候会遍历所有的DEX文件，在第一个dex种找到相关类，就不继续找了，因此可以把下载的修复的dex放到dex数组的最前面。这个过程要注意的是：在生成apk的时候，如果一个类的static方法、private方法、构造函数所引用到的类都在同一个dex文件的时候，该类就会被打上CLASS_ISPREVERIFIED的标志，假设某个类被打上CLASS_ISPREVERIFIED标志，如果他下次引用到的类不在同一个dex的话，那就会报错。因此要阻止类被打上CLASS_ISPREVERIFIED的标志，做法是：在所有类的构造函数都去引用别的dex文件中的一个类。
• Tinker的原理：
  1、新dex与旧dex通过dex差分算法生成差异包 patch.dex
  2、将patch dex下发到客户端，客户端将patch dex与旧dex合成为新的全量dex
  3 、将合成后的全量dex 插入到dex elements前面(此部分和QQ空间机制类似)，完成修复。
  Qzone是直接将patch.dex插到数组的前面；而tinker是将patch.dex与app中的classes.dex合并后的全量dex插在数组的前面。
  https://blog.csdn.net/lmj623565791/article/details/54882693
  https://www.jianshu.com/p/2216554d3291
  https://www.jianshu.com/p/e71ac5dfecbd
  https://github.com/LRH1993/android_interview/blob/master/android/advance/hotfix.md

2、 插件化

• 插件是一个apk,里面封装了别的功能模块，里面可能会有安卓的四大组件Activity、Service等，apk下载到本地不会安装，因此无法通过平常的startActivity启动别的进程的组件。另外，四大组件不是通过类加载进来就行，还需要通过AMS对组件进行生命周期的管理。
  宿主apk无法事先知道插件Acticity、service的名称，无法在清单文件注册，而如果一个Acticity没有在清单文件中注册的话，启动的过程会报错，解决方法是在清单文件中占位，先写死一个Activity，在启动过程中先把启动的Activity的名字换成清单文件中注册的Activity的名字，通过AMS的校验，然后再把Activty换回来。
  1 替换Activity:
  Hook掉ActivityManagerNative对于startActivity方法的调用，替换掉交给AMS的intent对象，将里面的TargetActivity的暂时替换成已经声明好的替身StubActivity;
  2 还原Activity:反射得到mH对象，改变里面Intent的值。
  
  

  APP与AMS跨进程通信.png
  
  
  

  插件化流程解析.png
  
  https://www.jianshu.com/p/81382da654dc
  https://blog.csdn.net/yulong0809/article/details/56841993
  https://www.jianshu.com/p/2da466493f69
  https://blog.csdn.net/lmj623565791/article/details/75000580

三、Android打包流程（AS点击build之后发生了什么）

• apk解压后文件如下

  
  
  

  image.png
• 打包过程
  
  

  Android打包流程
  
  1、使用aapt来打包res资源文件，生成R.java、resources.arsc和res文件（二进制 & 非二进制如res/raw和pic保持原样）
  2、AIDL工具处理.aidl文件，生成对于java文件
  3、java编译器编译java文件（R.java、Java接口文件、Java源文件）生成class文件
  4、dx工具通过dex命令处理class文件和第三方库生成dex文件。
  5、将dex、res、assets、AndroidManifest.xml等打包成apk文件
  6、对apk进行签名
  7、对签名后的apk进行对齐处理
  https://www.jianshu.com/p/7c288a17cda8